Nu există niciun dubiu cu privire la excelența pe care imprimantele 3D au adus-o în lume, dar un gând crucial ne vine în minte atunci când se pune în discuție pericolul pe care aceste mașini îl impun. Acest articol se concentrează pe recunoașterea faptului dacă filamentele folosite pentru imprimarea 3D sunt sau nu toxice pentru sănătate.

Fumurile de filament pentru imprimante 3D sunt toxice atunci când sunt topite la temperaturi foarte ridicate, așa că, cu cât temperatura este mai scăzută, cu atât este mai puțin toxic un filament pentru imprimante 3D. PLA este cunoscut ca fiind cel mai puțin toxic filament, în timp ce nailon este unul dintre cele mai toxice filamente existente. Puteți reduce toxicitatea cu o carcasă și un purificator de aer.

În termeni simpli, imprimarea 3D este o procedură care implică descompunerea termică, ceea ce înseamnă că, atunci când filamentul de imprimare este topit la o temperatură excesivă, acesta va emana vapori toxici și va elibera compuși volatili.

Prin urmare, aceste produse biologice reprezintă o problemă de sănătate pentru utilizatori. Cu toate acestea, intensitatea cu care acestea se pot dovedi a fi dăunătoare variază din mai multe motive care vor fi discutate mai târziu în acest articol.

Cum poate filamentul pentru imprimante 3D să ne afecteze sănătatea?

Rata la care termoplasticele încep să emită particule periculoase este direct proporțională cu temperatura. O temperatură mai ridicată înseamnă că se emite o cantitate mai mare de particule periculoase și că există un risc mai mare.

În paralel, trebuie subliniat faptul că toxicitatea reală poate varia de la un filament la altul. Unele sunt mai nocive, în timp ce altele sunt mai puțin nocive.

Conform unui studiu realizat de ACS Publications, unele filamente eliberează stiren, care se presupune că este cancerigen. Stirenul poate provoca pierderea cunoștinței, cefalgie și oboseală.

În plus, vaporii toxici degajate de plasticul topit tind adesea să vizeze sistemul respirator și au capacitatea de a provoca leziuni directe la nivelul plămânilor. În plus, există, de asemenea, un risc prezent pentru bolile cardiovasculare, deoarece toxinele intră în sânge.

Inhalarea particulelor emanate de termoplastice agravează și mai mult riscul de astm.

Pentru a analiza îndeaproape această chestiune, trebuie să înțelegem ce anume reprezintă pericolul și sub ce formă. Nu numai acest lucru, ci și informații generale despre cele mai populare filamente de imprimare și despre problemele de siguranță ale acestora sunt pe cale să apară în continuare.

Toxicitatea explicată

O mai bună înțelegere a conceptului de ce termoplasticele pot fi fatale pentru viața umană va ajuta la descifrarea întregului fenomen.

Practic, o imprimantă 3D funcționează prin minuni, tipărind strat peste strat, dar, în acest fel, poluează aerul. Modul în care face acest lucru este cel mai important pentru noi.

Atunci când materialele termoplastice sunt topite la temperaturi ridicate, acestea încep să emită particule care pot avea consecințe negative asupra calității aerului din interior, provocând astfel poluarea aerului.

Pentru a identifica această formă de poluare, s-a descoperit că există două tipuri principale de particule care apar în timpul imprimării:

• Particule ultrafine (UFP)
• Compuși organici volatili (COV)

Particulele ultrafine au un diametru de până la 0,1 µm. Acestea pot pătrunde cu ușurință în organism și țintesc în mod specific celulele pulmonare. Există, de asemenea, o serie de alte riscuri pentru sănătate legate de pătrunderea UFP în corpul uman, cum ar fi diverse tulburări cardiovasculare și astm.

Compușii organici volatili, cum ar fi stirenul și benzenul, îi pun, de asemenea, în pericol pe utilizatorii de imprimante 3D, deoarece au o legătură cu cancerul. Administrația pentru Protecția Mediului (EPA) clasifică, de asemenea, COV-urile ca fiind agenți de toxicitate.

Cercetările efectuate de Georgia Institute of Technology, în colaborare cu Weizmann Institute of Science din Israel, au luat măsuri pentru a demonstra, dincolo de orice îndoială, impactul negativ al emisiilor de particule de la imprimantele 3D.

În acest scop, au făcut ca o concentrație de particule provenite de la imprimantele 3D să intre în contact cu celule respiratorii umane și cu celule ale sistemului imunitar de șobolan. Au descoperit că particulele au provocat un răspuns toxic și au influențat potențialul celulelor.

Vorbind despre filamente în special, cercetătorii au luat PLA și ABS; două dintre cele mai comune filamente de imprimare 3D. Ei au raportat că ABS s-a dovedit a fi mai fatal decât PLA.

Motivul pentru acest lucru se datorează faptului că se produc mai multe emisii pe măsură ce crește temperatura de topire a filamentelor. Deoarece ABS este un material de imprimare care are nevoie de un număr mare de grade pentru a se topi, este susceptibil să emită mai multe fumuri decât PLA, care se topește la o temperatură mai mică.

Acestea fiind spuse, este destul de surprinzător faptul că mulți oameni nu sunt conștienți de riscurile pentru sănătate asociate cu imprimarea 3D.

Mulți utilizatori au raportat dureri de cap, amețeli și oboseală după ce au petrecut ceva timp cu imprimantele lor, doar pentru a descoperi mai târziu, în urma unei cercetări, că principala cauză pentru sănătatea lor bolnavă a fost expunerea constantă.

Cinci dintre cele mai comune filamente & Toxicitate

Pentru a elucida subiectul, vom analiza și discuta cele mai utilizate 5 filamente de imprimare, compoziția lor și dacă acestea prezintă vreun pericol.

1. PLA

PLA (acidul polilactic) este un filament termoplastic unic, derivat din resurse naturale, cum ar fi trestia de zahăr și amidonul de porumb. Fiind biodegradabil, PLA este alegerea preferată de entuziaștii și experții în imprimare.

Deoarece PLA este un tip de filament care se topește la o temperatură mai scăzută, în jur de 190-220°C, este mai puțin predispus la deformare și mai puțin rezistent la căldură.

Deși inhalarea vaporilor de orice plastic nu poate fi bună pentru nimeni, în comparație cu infamul ABS, PLA se află în top în ceea ce privește emisia de vapori toxici. Acest lucru se datorează în principal faptului că nu necesită condiții intense pentru a fi extrudat pe patul de imprimare.

În urma descompunerii termice, se descompune în acid lactic, care este în general inofensiv.

PLA a fost considerat ecologic, deși poate fi mai fragil decât ABS și, de asemenea, mai puțin tolerant la căldură, ceea ce înseamnă că o zi fierbinte de vară cu condiții ridicate ar putea face ca obiectele imprimate să se deformeze și să își piardă forma.

Consultați OVERTURE PLA Filament pe Amazon.

2. ABS

ABS este acronimul de la Acrilonitril Butadien-Stiren. Este unul dintre cele mai comune filamente de imprimare existente, utilizat pentru a forma obiecte care trebuie să poată tolera temperaturi ridicate. Deși este denumit ca fiind un plastic non-biodegradabil, filamentul ABS este ductil și rezistent la căldură.

Cu toate acestea, utilizarea frecventă a ABS de-a lungul anilor a început să ridice mai multe semne de întrebare în ceea ce privește măsurile de siguranță.

Deoarece ABS-ul se topește la temperaturi foarte ridicate, în special între 210-250°C, începe să emită vapori care, conform rapoartelor, provoacă disconfort utilizatorilor.

Nu este doar o mică neplăcere, dar expunerea prelungită poate provoca iritații oculare, probleme respiratorii, dureri de cap și chiar oboseală.

Consultați SUNLU ABS Filament pe Amazon.

3. Nylon (poliamidă)

Nailonul este un termoplastic cunoscut pe scară largă în industria de imprimare pentru durabilitatea și flexibilitatea sa de primă mână. Necesită o încălzire între 220°C și 250°C pentru a atinge performanțe optime.

Pentru filamentele pe bază de nailon este necesar un pat de imprimare încălzit pentru a asigura o bună aderență și șanse reduse de deformare.

În ciuda faptului că nailon este mult mai rezistent decât ABS sau PLA, este foarte necesară o cameră de imprimare închisă pentru a minimiza riscurile pentru sănătate. Nailonul este suspectat că emite un COV numit Caprolactam, care este toxic la inhalare și poate provoca daune grave sistemului respirator.

Prin urmare, lucrul constant într-un mediu în care filamentul este pe bază de nailon va fi cu siguranță alarmant și se recomandă precauție.

Check out OVERTURE Nylon Filament pe Amazon.

4. Policarbonat

Policarbonatul (PC) este, fără îndoială, unul dintre cele mai rezistente materiale de imprimare disponibile pe piață. Policarbonatul oferă ceea ce PLA sau ABS nu oferă, în mod cert, policarbonatul.

Aceștia posedă proprietăți fizice fenomenale și se află în prima linie în fabricarea obiectelor grele, cum ar fi sticla antiglonț și materialele de construcție.

Policarbonatul are capacitatea de a fi îndoit în orice formă fără a se crăpa sau rupe. În plus, sunt extrem de rezistente la temperaturi ridicate.

Cu toate acestea, toleranța la temperaturi ridicate înseamnă, de asemenea, că acestea au șanse mai mari de deformare. Prin urmare, o carcasă deasupra imprimantei și o platformă preîncălzită sunt obligatorii atunci când se imprimă cu PC.

Vorbind despre probleme de siguranță, policarbonatul emite, de asemenea, un număr considerabil de particule care ar putea afecta sănătatea unei persoane. Utilizatorii au raportat că privitul prea mult timp la obiectul imprimat cu PC începe să înțepe ochii.

Consultați Zhuopu Transparent Polycarbonate Filament pe Amazon.

5. PETG

Tereftalatul de polietilenă revizuit prin glicolizare a dat naștere la PETG, un filament în creștere și care câștigă popularitate doar datorită proprietăților sale nepoluante și a capacităților ridicate.

PETG se mândrește cu un finisaj lucios și neted al obiectelor, ceea ce îl face foarte convenabil și o alternativă excelentă la PLA și ABS.

În plus, mulți utilizatori de PETG au oferit un feedback pozitiv, afirmând că au avut parte de o deformare redusă sau chiar inexistentă, iar filamentul este mai ușor de lipit de platforma de imprimare.

Acest lucru îl face un concurent uriaș pe piață, deoarece este, de asemenea, rezistent la apă și este utilizat în mod obișnuit la fabricarea sticlelor de apă din plastic.

Consultați HATCHBOX PETG Filament pe Amazon.

Sfaturi privind modul de reducere a expunerii la toxicitate din filament

De îndată ce oamenii vor fi informați despre toxicitatea unora dintre cele mai des folosite filamente, cu toții își vor pune aceeași întrebare: "Ce trebuie să fac acum?" Din fericire, măsurile de precauție nu sunt chiar atât de sofisticate.

Ventilație adecvată

Cele mai multe imprimante sunt prevăzute în prealabil cu filtre de carbon foarte specializate pentru a minimiza emisia de fum. Indiferent de aceasta, depinde în întregime de noi să evaluăm și să stabilim condițiile corecte de imprimare.

Este întotdeauna recomandat să imprimați într-un loc în care există un sistem de ventilație bun sau undeva în aer liber. Acest lucru ajută la filtrarea aerului și la expulzarea vaporilor.

Limitarea expunerii

Este o idee bună să vă asigurați că imprimanta 3D se află într-o zonă la care oamenii nu sunt expuși în mod constant. Mai degrabă o zonă sau o cameră desemnată pe care oamenii nu trebuie să o acceseze pentru a ajunge la o zonă dorită.

Scopul este de a limita expunerea la particulele și emisiile nocive care provin de la imprimanta 3D.

Ce trebuie și ce nu trebuie făcut

Ce trebuie făcut

• Configurarea imprimantei 3D într-un garaj
• Utilizarea unui filament de imprimantă netoxic
• Menținerea unei conștientizări generale a amenințării pe care o reprezintă unele materiale termoplastice
• Înlocuirea constantă a filtrului pe bază de carbon al imprimantei, dacă este cazul

Ce nu trebuie să faci

• Instalarea imprimantei 3D în dormitor sau în camera de zi cu ventilație slabă
• Nu vă documentați temeinic cu privire la filamentul pe care îl utilizați
• Lăsați imprimanta să funcționeze peste noapte în același loc în care dormiți